TUGAS AKHIR

PENGARUH BETON PENGISI TERHADAP

PERILAKU JOIN BALOK KASTELLA – KOLOM

DISUSUN OLEH :

RAMIN MARAMPA’

D111 10 280

JURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR

2015

PENGARUH BETON PENGISI TERHADAP

PERILAKU JOIN BALOK KASTELLA – KOLOM

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai

Gelar Sarjana Teknik

Program Studi

Teknik Sipil

Disusun dan Diajukan Oleh

RAMIN MARAMPA’

D11110280

Kepada

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

JURUSAN SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS HASANUDDIN

2015

ABSTRAK

Castellation adalah proses memotong badan baja profil dengan pola zig-zag

dimana setengah bagian profil baja yang telah dipotong disambung dengan cara

digeser atau dibalik (ujung kanan di las dengan ujung kiri, dan sebaliknya)

sehingga membentuk lubang berbentuk polygonal. Tujuan dari penelitian ini

adalah menganalisis pengaruh beton pengisi diantara sayap balok kastella

terhadap perilaku join balok kastella - kolom akibat pembebanan siklik. Model

penelitian berupa studi eksperimen terhadap 2 balok kastella (kiri dan kanan) dan

2 balok kastella komposit (kiri dan kanan) panjang 2 meter yang disambungkan

pada kolom baja dengan pembebanan siklik. Dari hasil penelitian diperoleh : 1)

Dari hubungan beban dengan lendutan diperoleh peningkatan kekuatan balok

kastella komposit sebesar 54,15 % dari kekuatan balok baja kastella pada lendutan

9,62 mm. 2) Dari hubungan tegangan dengan regangan diperoleh peningkatan

kekuatan balok kastella komposit sebesar 37,37 % dari kekuatan balok baja

kastella pada kondisi leleh. 3) Tekuk badan balok kastella komposit mengalami

penurunan 22,4% dibanding balok baja kastella.

Kata Kunci : Balok komposit, Balok Kastella, Pembebanan Siklik.

ABSTRACT

Castellations is a process of cutting the web of profile steel with a zig-

zag pattern where half of the profiles steel that have been cut should be by

sliding or reversed (right end in welding with the left end, and vice versa) to form

a polygonal shaped hole. The purpose of this study was to analyze the influence

of the concrete filler between the flens of castellated beam against the join of

castellated beam-column due to cyclic loading. Experimental study of research in

the form of models against the 2 beams castellated beams (left and right) and

2 composite beams (left and right) length 2 meters connected in a column of

steel with cyclic loading. The results of research showed: 1) from the relationship

between load with deflections obtained the strength of composite castella beam

higher 54.15% than castellated beam on deflection of 9.62 mm. 2) from stress

and strain relationship, showed that the strength of composite beam higher

37,37% than castellated beam on yield condition. 3) Web deflection of composite

beam decreased 22.4% compared to castellated beam.

Keywords: Composite Beam, Castellated Beam, Cyclic Loading.

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis persembahkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa,

karena berkat rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan

penulisan tugas akhir dengan judul “Perilaku Beton Pengisi Terhadap Perilaku

Join Balok Kastella - Kolom”, sebagai salah satu persyaratan yang diajukan

untuk menyelesaikan studi pada Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas

Hasanuddin.

Tugas akhir ini disusun berdasarkan hasil penelitian dan pengujian yang

dilakukan di Laboratorium Bahan dan Struktur jurusan Teknik Sipil Fakultas

Teknik Universitas Hasanuddin di Gowa.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa penelitian serta penulisan tugas

akhir ini tidak akan terlaksana sebagaimana yang diharapkan tanpa adanya

bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini

perkenankanlah penulis menghaturkan terima kasih yang sebesar-besarnya

kepada:

1. Tuhan Yesus Kristus yang selalu menyertai setiap langkah kehidupan

penulis, yang setia menjadi sumber kekuatan dan pengharapan yang abadi.

2. Ayahanda Yunus Tato’ dan Ibunda Dina Tangke Ramba’ untuk semua

kasih sayang yang selalu diberikan, untuk semua doa yang selalu teruntai,

untuk semua dukungan moral dan materiil yang tidak akan pernah mampu

ananda balas.

3. Bapak Prof. Dr.-Ing. Herman Parung, M.Eng., selaku pembimbing I, Ibu

Dr. Eng. Hj. Rita Irmawati, ST. MT., selaku pembimbing II, untuk semua

kesabaran selama membimbing dan mengarahkan penulis dari awal

penelitian hingga selesainya semua tahap penulisan dan pemaparan hasil

penelitian.

4. Saudara-saudaraku atas semua dukungan yang selalu kalian berikan dan

untuk semua permohonan yang tak pernah lupa kalian sisipkan dalam

setiap doa.

5. Pak Yunus, Kak Suri, Kak Arianto, Joni, dan Agus sebagai teman

seperjuangan dari awal memulai penelitian ini, selama masa penyusunan

laporan dan akhirnya boleh bersama-sama menyelesaikan pemaparan hasil

penelitian ini.

6. Teman-teman KKNERZ, GENEXE, KMKO Sipil, KMKO Teknik,

Nimrod n Friendz. Terima kasih untuk semua tetes keringat, tenaga,

waktu dan kebersamaan yang sudah kita habiskan bersama-sama tidak

hanya selama penelitian di laboratorium, namun di setiap detik kehidupan

kita.

7. Semua dosen dan pegawai Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas

Hasanuddin , kakak-kakak senior dan adik-adik Jurusan Sipil Fakultas

Teknik Universitas Hasanuddin, untuk semua bantuan dan kerjasama

selama penyelesaian tugas akhir ini.

8. Serta seluruh pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu karena

begitu banyaknya bantuan, dukungan dan doa yang penulis terima selama

penyelesaian tugas akhir ini.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penyusunan laporan ini

masih terdapat banyak celah kekeliruan dan kekurangan. Oleh karena itu penulis

akan sangat berterima kasih atas setiap koreksi, saran, masukkan maupun

petunjuk yang bersifat konstruktif untuk kelanjutan penyusunan yang jauh lebih

baik.

Akhir kata, penulis berharap dengan selesainya penulisan dan penyusunan

tugas akhir ini maka dapat memberikan manfaat yang sebesar-besarnya bagi

peningkatan pengetahuan semua pihak yang turut membaca, khususnya dalam

bidang struktur dan bagi pembangunan dunia ketekniksipilan secara umum.

Makassar, April 2015

Penulis

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL i

LEMBAR PENGESAHAN ii

ABSTRAK iii

ABSTRACT iv

KATA PENGANTAR v

DAFTAR ISI viii

DAFTAR GAMBAR xi

DAFTAR TABEL xiii

DAFTAR LAMPIRAN xiv

DAFTAR SINGKATAN xv

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang I-1

1.2. Rumusan Masalah I-4

1.3 Tujuan Penelitian I-4

1.4. Batasan Masalah I-5

1.5. Manfaat Penelitian I-5

1.6. Sistematika Penulisan I-6

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Hasil Penelitian Sebelumnya II-1

2.2 Desain Baja II-2

2.2.1 Sifat-Sifat Mekanis Baja Struktural II-2

2.2.2 Momen Inersia II-3

2.2.3 Kurva Tegangan - Regangan II-4

2.2.4 Kapasitas Momen Lentur Balok Baja Normal II-6

2.2.5 Lendutan II-10

2.2.6 Lendutan Ijin II-11

2.2.7 Keruntuhan Leleh II-11

2.2.8 Tekuk Torsi Lateral II-12

2.2.9 Tekuk Lokal II-17

2.3. Desain Balok Kastella II-19

2.3.1 Pengertian Baja Kastella II-19

2.3.2 Sifat Perluasan Girder II-20

2.3.3 Tegangan dan Gaya Geser Balok Kastella II-22

2.3.4 Kegagalan Baja Kastella II-26

2.4. Balok Komposit II-28

2.4.1 Distribusi Tegangan Balok Komposit II-29

2.4.2 Momen Inersia II-32

2.5. Perilaku Joint Balok Baja dan Kolom II-32

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Umum III-1

3.2 Tempat Pelaksanaan Penelitian III-1

3.3 Kerangka Penelitian III-2

3.4 Desain penelitian III-3

3.5 Alat dan Bahan Penelitian III-4

3.6 Metode Pengujian III-5

3.6.1 Prinsip Pengujian III-5

3.6.2 Kerangka Pengujian III-6

3.6.3 Pelaksanaan Pengujian dan Pengambilan Data

Pengujian III-7

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Karakteristik Material IV-1

4.2 Pengujian Balok Kastella IV-3

4.3 Pengujian Balok Kastella Komposit IV-8

4.4 Pengaruh Beton Pengisi Terhadap Balok Kastella IV-12

4.5 Analisa Mekanika Bahan.................................................................IV-15

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan V-1

5.2 Saran V-1

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Baja Profil WF II-4

Gambar 2.2 Kurva Tegangan-Regangan II-5

Gambar 2.3 Distribusi tegangan pada berbagai tahap pembebanan lentur II-9

Gambar 2.4 Balok yang mengalami lentur dan tekuk lateral II-13

Gambar 2.5 Hubungan antara momen nominal terhadap kelengkungan

Batang balok II-14

Gambar 2.6 Proses balok kastella II-19

Gambar 2.7 Bagian-bagian hexagonal balok kastella II-20

Gambar 2.8 Penampang balok baja kastella II-21

Gambar 2.9 Balok kastella yang mengalami buckling pada daerah

Tumpuan II-23

Gambar 2.10 Detail potongan balok kastella II-25

Gambar 2.11 Mekanisme keruntuhan plastis pada daerah gaya geser

tinggi II-26

Gambar 2.12 Tekuk badan II-27

Gambar 2.13 Profil baja yang dibungkus beton diantara sayap II-29

Gambar 2.14 Momen plastis pada balok komposit II-29

Gambar 2.15 Distribusi tegangan dalam bahan baja II-31

Gambar 2.16 Distribusi tegangan dalam bahan beton II-31

Gambar 3.1 Kerangka penelitian III-2

Gambar 3.2 Diagram alir penelitian III-3

Gambar 3.3 Prinsip pengujian elemen balok III-5

Gambar 3.4 Kerangka pengujian balok-kolom III-6

Gambar 4.1 Pengujian tarik profil baja IWF 200.100.8.5,5 IV-2

Gambar 4.2 Sampel beton berbentuk kubus IV-2

Gambar 4.3 Grafik hubungan beban (KN) dan lendutan (mm) pada balok baja

kastella IV- 4

Gambar 4.4 Grafik hubungan tegangan dengan regangan pada SFA1. IV-5

Gambar 4.5 Grafik hubungan tegangan dengan regangan pada SFA2. IV-5

Gambar 4.6 Grafik hubungan tegangan dengan regangan pada SFB1. IV-6

Gambar 4.7 Grafik hubungan tegangan dengan regangan pada SFB1. IV-6

Gambar 4.8 Grafik hubungan tinggi badan dengan tekuk badan maksimum

pada balok baja kastella IV-7

Gambar 4.9 Grafik hubungan beban (KN) dan lendutan (mm) pada balok

kastella komposit IV-8

Gambar 4.10 Grafik hubungan tegangan dengan regangan pada SFA1. IV-9

Gambar 4.11 Grafik hubungan tegangan dengan regangan pada SFA2. IV-10

Gambar 4.12 Grafik hubungan tegangan dengan regangan pada SFB1. IV-10

Gambar 4.13 Grafik hubungan tegangan dengan regangan pada SFB2. IV-11

Gambar4.14 Grafik hubungan tinngi badan dengan tekuk badan maksimum pada

balok kastella komposit IV-2

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Sifat mekanis baja struktural II-3

Tabel 2.2 Batas lendutan maksimum II-11

Tabel 2.3 Harga Cb untuk kasus khusu II-15

Tabel 2.4 Rumus menghitung nilai Lp dan Lr II-16

Tabel 2.5 Rumus menghitung nilai Mcr II-17

Tabel 2.6 Batas kelangsingan elemen penampang II-18

Tabel 3.1 Pembagian tahapan pembebanan pada balok kastella III-8

Tabel 3.2 Pembagian tahapan pembebanan pada balok kastella kompositIII-9

Tabel 4.1 Hasil pengujian tarik profil baja IWF 200.100.8.5,5 IV-1

Tabel 4.2 Hasil pengujian mutu beton IV-2

Tabel 4.3 Tabel perbandingan peningkatan beban balok kastella dengan

balok kastella komposit IV-13

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Evaluasi kelangsingan penampang dan tegangan

Lampiran 2 Gambar perencanaan portal uji

Lampiran 3 Foto - foto

DAFTAR ARTI LAMBANG DAN SINGKATAN

Lambang/singkatan Arti dan keterangan

dg Tinggi profil kastella

db Tinggi profil balok awal

h Tinggi pemotongan profil

tw Tebal badan

tf Tebal pelat sayap

A Luas penampang profil

Af Luas tampang sayap

Aw Luas tampang badan

yf Jarak pusat berat tampang sayap ke garis netral

yw Jarak pusat berat tampang badan ke garis netral

Ix, Iy Inersia penampang terhadap sumbu x, y

s Lebar segmen panel

Sx,Sy Modulus penampang arah x, y

Zx , Zy Momen tahanan plastis sumbu x, y

Sg Modulus penampang baja kastella

e Lebar bukaan badan

Sudut potong baja kastella

Ρ Jari-jari kelengkungan

M1 Momen panel di arah tepi bentang

M2 Momen panel di arah tengah bentang

V1 Gaya lintang panel di tengah bentang

V2 Gaya lintang panel di tepi bentang

εy Regangan leleh baja

y Tegangan leleh baja

v Tegangan geser baja

εu Regangan maksimum

Lendutan

E Modulus elastis baja

G Modulus geser baja

J Konstanta puntir torsi

Cw Konstanta puntir lengkung (warping)

ry Jari-jari girasi terhadap sumbu tengah

Mcr Momen kritis terhadap tekuk torsi lateral

Cb Koefisien pengali momen tekuk torsi lateral

L Panjang bentang diantara dua pengaku lateral

Lp Batas panjang bentang minimum

Lr Batas panjang bentang maksimum

Kelangsingan penampang

p Nilai kelangsingan penampang kompak

r Nilai kelangsingan penampang tidak kompak

r Tegangan sisa

L Tegangan leleh dikurangi tegangan sisa

cr Tegangan kritis baja

NB Balok normal akibat beban siklik

CCB Balok kastella komposit akibat beban siklik

SFA1 Strain Gauge pada titik 1 bagian atas

SFA2 Strain Gauge pada titik 2 bagian atas

SFB1 Strain Gauge pada titik 1 bagian bawah

SFB2 Strain Gauge pada titik 2 bagian bawah

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Penggunaan baja sebagai bahan konstruksi di Indonesia mulai berkembang

seiring meningkatnya kebutuhan akan gedung dan bangunan lainnya. Konstruksi

baja sebagai salah satu alternatif yang menguntungkan dalam konstruksi gedung

dan struktur, baik itu yang membutuhkan bentang panjang maupun bangunan

tinggi. Bila dibandingkan material lain maka baja memiliki beberapa keunggulan

seperti: kekuatan yang tinggi sehingga mengurangi ukuran serta berat struktur,

keseragaman dan keawetan yang tinggi, sifat baja yang elastis, daktalitas baja

yang cukup tinggi, serta kemudahan penyambungan antar elemen baik

menggunakan baut maupun las. (Agus Setiawan, 2008).

Pada awal tahun 1960 mulai dikembangkan penggunaan komponen struktur

komposit untuk bangunan gedung yang memakai spesifikasi yang dikeluarkan

oleh AISC (American Institute of Steel Construction) tahun 1952 (Agus Setiawan,

2008). Salah satu komponen struktur komposit berupa balok baja yang

diselubungi dengan beton. Balok komposit merupakan perpaduan antara beton

dan baja profil. Balok komposit dengan profil IWF (I Wide Flange) sudah banyak

digunakan dalam perencanaan suatu gedung, karena keuntungan yang diperoleh

dari kedua sifat bahan tersebut, diantaranya baja yang mampu menahan tarik dan

beton yang mampu menahan tekan. Dengan adanya struktur komposit, maka

kinerja dari struktur yang menggunakan sistem komposit akan meningkat dalam

menahan gaya tarik maupun tekan.

Penggunaan balok komposit IWF memiliki pertimbangan utama yaitu bahan

baja yang digunakan memiliki harga relatif mahal sehingga diupayakan

penghematan biaya dalam pelaksanaan pekerjaan konstruksi. Para ahli struktur

berusaha meningkatkan kekuatan baja tanpa peningkatan berat sendiri, dengan

menggunakan metode bukaan balok dengan mengganti balok IWF dengan balok

kastella. Balok kastella adalah jenis balok expended beam (balok yang

ditingkatkan tingginya) yang dibuat dari profil IWF dengan cara memperbesar

momen inersia sehingga diperoleh kapasitas lentur yang lebih besar dari profil

IWF standar (Hendry Apriyatno, 2000). Balok kastella memiliki lubang bukaan

pada bagian badan yang berbentuk heksagonal, persegi, lingkaran atau modifikasi

dari ketiga bentuk tersebut. Gagasan ini dikemukakan pertama kali oleh H. E.

Horton dari Chicago dan Iron Work sekitar tahun 1910.

Dengan metode seperti ini diharapkan dengan luasan yang sama dihasilkan

modulus potongan dan momen inersia yang lebih besar. Hasil penelitian Jihad

Dokali Megharief tahun 1997 memberikan beberapa kelebihan dari baja kastella

dibandingkan baja solid. Diantaranya: pada bentang panjang baja kastella efesien

digunakan, kekuatan lentur yang meningkat, momen inersia besar sehingga

kekuatan dan kekakuan lebih besar tanpa perubahan berat balok dari baja solid.

Baja kastella adalah profil baru yang dibentuk dari profil solid H, I dan U

dengan membentuk lubang segi enam (hexagonal), segi delapan (octogonal), dan

lingkaran (circullar). (Grunbauer, 2001). Balok baja kastella dihasilkan dengan

menambah tinggi balok (H) menjadi lebih tinggi (Hc). (Jihad Dokali Megharief,

1997)

Balok kastella memiliki kelebihan, antara lain balok mempunyai kemampuan

memikul momen lentur yang lebih besar karena jarak antara kedua sayap lebih

besar dan nilai berat sendiri yang lebih kecil oleh adanya lubang di bagian badan.

Selain memiliki kelebihan balok kastella memiliki kelemahan antara lain kapasitas

geser berkurang karena adanya lubang pada bagian badan, sudut pada bukaan juga

dapat terjadi konsentrasi tegangan yang dapat menimbulkan crack di daerah

tersebut, terjadi momen sekunder pada daerah stem karena gaya geser dan rentan

terjadi karena balok ini kurang stabil.

Ditinjau dari kelebihan dan kekurangan kedua sistem tersebut, maka dapat

dilakukan kombinasi antara sistem balok kastella dengan sistem balok komposit

dengan menambahkan beton pengisi di antara sayap. Dengan harapan sistem ini

memiliki kapasitas yang relatif meningkat dalam mengakomodasi gaya yang

terjadi dan dapat mengatasi kekurangan-kekurangan yang terdapat pada kedua

sistem tersebut. Untuk mengetahui perilaku dan kekuatan perlu dilakukan

penelitian lebih lanjut terhadap sistem balok kastella komposit ini.

Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian untuk mengetahui pengaruh beton

pengisi terhadap sistem balok kastella komposit dengan tinjauan khusus pada

perilaku join balok kastella. Sehingga penelitian ini diberi judul “Pengaruh Beton

Pengisi Terhadap Perilaku Join Balok Kastella - Kolom”.

1.2. Rumusan Masalah

Penelitian ini sebagai lanjutan dari penelitian sebelumnya dengan mengambil

nilai optimum tinggi bukaan 0.6 H, e = 3, b = 9 cm dan sudut bukaan 60˚.

Pembebanan yang digunakan adalah pembebanan siklik. Sehingga rumusan

masalah dari penelitian ini adalah bagaimana pengaruh beton pengisi diantara

sayap balok kastella terhadap perilaku join balok kastella - kolom akibat

pembebanan siklik.

1.3. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah menganalisis pengaruh beton pengisi

diantara sayap balok kastella terhadap perilaku join balok kastella - kolom akibat

pembebanan siklik.

1.4. Batasan Masalah

Penelitian ini dibatasi pada hal-hal sebagai berikut :

a. Bentuk bukaan hexagonal dengan tinggi 0.6 H, panjang bukaan 9 cm dan

sudut bukaan 60˚.

b. Balok IWF 200. 100. 5,5. 8

c. Perkuatan baja kastella dengan beton pengisi mutu K - 225

d. Pembebanan yang diberikan berupa beban siklik.

e. Mutu baja bj 37

f. Tidak membahas tentang kekuatan las sambungan pada balok baja kastela.

g. Desain kolom dan sambungan baut dibuat sedemikian rupa sehingga kekuatan

kolom lebih besar dari balok dan kerusakan terjadi pada ujung balok (ductile

design).

1.5. Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini diharapkan adalah sebagai berikut:

1. Mengetahui kapasitas beban yang mampu dipikul oleh balok kastella dengan

beton pengisi (komposit) akibat pembebanan siklik.

2. Mengetahui pengaruh beton pengisi terhadap perilaku join balok kastella

akibat pembebanan siklik.

1.6. Sistematika Penulisan

Untuk memudahkan pembahasan dalam penelitian ini, maka sistematika

penulisan penelitian disusun dalam lima bab. Adapun sistematika penulisan

penelitian adalah sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Menguraikan tentang latarbelakang masalah, rumusan masalah, maksud dan

tujuan penelitian, pokok bahasan dan batasan masalah serta sistematika penulisan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Menyajikan teori-teori yang digunakan sebagai landasan untuk menganalisis dan

membahas permasalahan penelitian.

BAB III METODE PENELITIAN

Menjelaskan mengenai langkah-langkah atas prosedur pengambilan dan

pengolaan data hasil penelitian.

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Menyajikan data-data hasil penelitian di laboratorium, analisis data, hasil analisis

data dan pembahasannya.

BAB V PENUTUP

Menyajikan kesimpulan dan saran.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Hasil Penelitian Sebelumnya

Juli Ardita (2012) melakukan penelitian terhadap balok kastella yang

diselimuti mortar dan memberikan hasil bahwa terjadi peningkatan rasio kapasitas

lentur balok komposit sebesar 229% dari balok kastella. Pola keruntuhan balok

komposit mengalami lateral buckling, sedangkan balok kastella mengalami

keruntuhan lateral torsional buckling. Dengan adanya penambahan mortar,

perilaku profil kastella menjadi lebih stabil karena sepanjang bentang balok

mengalami pengekangan dari mortar. Penggunaan balok komposit dari segi berat

tidak efisien, karena memiliki rasio momen yang lebih besar yaitu 1,09%,

sedangkan dari segi harga lebih efisien digunakan memiliki rasio harga yang lebih

kecil dari beberapa balok pembanding yang memiliki kapasitas setara.

Herman Parung dkk (2013) telah melakukan penelitian menggunakan profil

IWF 200 100 5.5 8 yang dipabrikasi menjadi balok kastella berlubang segi enam

(hexagonal), tinggi bukaan 0,6 H, variasi sudut dan panjang bukaan dengan

pembebanan monotonik. Hasil penelitian menunjukkan sudut bukaan 600 dan

panjang bukaan 9 cm memberikan hasil yang optimal untuk bukaan segi enam

(hexagonal).

Dengan tinggi bukaan 0,6 H yang merupakan batas maksimum penambahan

tinggi balok yang dapat diperoleh dimana kekakuan dan kemampuan balok lebih

kecil dibanding balok solidnya, sehingga dengan sudut bukaan 600 dan panjang

bukaan 9 cm diharapkan akan meningkatkan kekakuan dan kemampuannya

apabila balok tersebut diberi perkuatan. Penelitian ini direncanakan akan

menggunakan dimensi bukaan seperti di atas tetapi balok diberi perkuatan beton

pengisi di antara sayap profil. Penelitian-penelitian sebelumnya menggunakan

beban monotonik dan penelitian ini direncanakan akan menggunakan pembebanan

siklik untuk mengetahui perilaku balok dengan perkuatan beton pengisi dalam

memikul beban gempa.

2.2. Desain Baja

2.2.1. Sifat – sifat mekanis baja struktural

Menurut SNI 03 – 1729 – 2002, sifat mekanis baja struktural yang digunakan

dalam perencanaan suatu struktur bangunan harus memenuhi persyaratan

minimum yang diberikan pada Tabel 2.1.

1. Tegangan putus ( Ultimate Stress )

Tegangan putus untuk perencanaan (u) tidak boleh diambil melebihi nilai

yang ditetapkan oleh Tabel 1.

2. Tegangan leleh ( Yielding Stress )

Tegangan leleh untuk perencanaan (y) tidak boleh diambil melebihi nilai yang

ditetapkan oleh Tabel 1.

3. Sifat – sifat mekanis Lainnya

Sifat – sifat mekanis lain baja struktural untuk maksud perencanaan ditetapkan

sebagai berikut :

Modulus Elastisitas : E = 200.000 Mpa

Modulus Geser : G = 80.000 Mpa

Poisson Ratio : μ = 0.3

Tabel 2.1. Sifat mekanis baja struktural

Jenis Baja

Tegangan Putus

Minimum, u

Mpa

Tegangan Leleh

Minimum, y

Mpa

Peregangan

Minimum

%

BJ 34 340 210 22

BJ 37 370 240 20

BJ 41 410 250 18

BJ 50 500 290 16

BJ 55 550 410 13

2.2.2. Momen Inersia

Profil WF (Wide Flange) adalah salah satu profil baja struktural yang

paling populer digunakan untuk konstruksi baja. Profil ini terbagi dalam 3

bagian yang berbentuk persegi seperti pada gambar 2.1. Dengan demikian

perhitungan momen inersia baja ini menggunakan rumus :

I = 1/12 bh3 (1)

Gambar 2.1. Baja Profil WF

2.2.3. Kurva tegangan – regangan

Kurva tegangan regangan yang diperlihatkan pada Gambar 2.2. menunjukkan

hubungan tegangan regangan yang diperoleh dari hasil penelitian menggunakan

spesimen baja IWF yang dibebani tekan uniaksial. Sumbu vertikal adalah nilai

tegangan dan sumbu horisontal adalah nilai regangan. Dari Gambar 2.2. dibagi

atas empat zona yaitu:

a. Zona pembebanan awal disebut material elastis, terdapat hubungan linier

antara tegangan dan regangan yang diperlihatkan kurva berbentuk garis

lurus (OA). Deformasi yang terjadi berbanding lurus dengan penambahan

beban yang bekerja, dimana pada saat beban tersebut dihilangkan maka

elemen akan kembali ke keadaan semula tanpa mengalami perubahan

bentuk/ deformasi. Deformasi yang besar akan terjadi, ketika tegangan

mencapai titik A (tegangan leleh), walaupun diberi penambahan beban

yang relatif kecil.

b. Zona datar disebut material plastis, daerah plastis (AB) yang dibatasi oleh

regangan antara 2% hingga 1,2 - 1,5%, dan dapat menunjukkan tingkat

daktilitas dari material baja tersebut.

c. Zona penguatan regangan (strain-hardening) (BC), untuk regangan lebih

besar dari 15 hingga 20 kali regangan elastis maksimum, tegangan kembali

mengalami kenaikan namun dengan kemiringan yang lebih kecil daripada

kemiringan daerah elastis.

d. Zona putus (necking) merupakan penurunan kembali tegangan hingga

mencapai tegangan putus. Kemiringan daerah ini dinamakan modulus

penguatan regangan.

Gambar 2.2. Kurva tegangan-regangan

Regangan,

Tegangan ()

fy

fu

y ’

A B

C

O

D

Daerah elastis

Daerah plastis

Strain Hardening

Putus (necking)

Dari Gambar 2.2. diperoleh :

1. Pada zona elastis (OA) berlaku hukum Hooke yang dinyatakan dengan

Persamaan :

ƒy = E x (2)

dimana :

ƒy = Tegangan

E = Modulus Elastis

= Regangan

2. Kekuatan baja rendah, maka regangan kegagalan tinggi.

3. Panjang bagian awal yang relatif linear meningkat dengan peningkatan

kekuatan tekan baja.

4. Tegangan leleh (y) yang tinggi, mengakibatkan daktilitas baja berkurang.

2.2.3. Kapasitas momen lentur balok baja normal

Distribusi tegangan pada sebuah penampang WF akibat momen lentur

diperlihatkan pada Gambar 2.3. Penampang elemen balok diasumsikan akan

berbeda secara linear, pada sumbu netral penampang nilainya nol dan pada serat

terluar penampang bernilai maksimum. Tegangan yang terjadi dapat berupa

tegangan tekan pada serat bagian atas dan tegangan tarik pada serat bagian bawah.

Regangan maksimum pada penampang akan bernilai kurang dari regangan leleh

(y), dan distribusi tegangan juga akan linear pada Gambar 2.3(a). Dalam kondisi

elastis, tegangan lentur ada pada setiap titik penampang sepanjang elemen dapat

diketahui dengan persamaaan:

f = M * y / I (3)

dimana: f = tegangan lentur

M = momen lentur

y = jarak antara sumbu netral terhadap titik yang ditinjau

I = momen inersia

Jika penampang simetris, kedua serat terluar mempunyai jarak (y) yang sama,

sehingga pada titik tersebut akan mengalami leleh pada saat bersamaan. Nilai

momen yang menyebabkan terjadinya kondisi leleh pada serat terluar dinamakan

momen leleh (My), ditentukan menggunakan persamaan yang telah dikemukakan

sebelumnya.

Pada saat leleh : = y = tegangan leleh

M = My = momen leleh

Gambar 2.3(b), jika suatu elemen balok diberikan pembebanan lentur sama

dengan momen lelehnya (M = My), maka regangan yang terjadi pada penampang

diasumsikan akan berbeda secara linear, dimana bernilai nol pada sumbu netral

penampang dan bernilai maksimum pada serat terluar penampang. Tegangan yang

terjadi pada serat terluar akan sebanding dengan tegangan lelehnya (y),

sedangkan regangan maksimum pada penampang akan bernilai sama dengan

regangan lelehnya (y), dan didistribusikan tegangan juga akan linear. Ketika

momen yang bekerja melebihi besar nilai momen lelehnya, tegangan yang terjadi

pada serat terluar tidak akan bertambah melebihi nilai tegangan lelehnya. Hal ini

terjadi akibat serat terluar kini berada di dalam zona plastis pada kurva tegangan-

regangan tanpa adanya peningkatan tegangan pada lokasi serat tersebut.

Peningkatan besar nilai momen yang bekerja akan menyebabkan lokasi leleh

menjalar menuju sumbu netralnya (titik yang masih berperilaku elastik). Jika

suatu elemen balok diberikan pembebanan lentur dengan besar yang lebih besar

dari momen lelehnya (M > My), maka regangan yang terjadi akan berbeda secara

linear, dimana bernilai nol pada sumbu netral penampang dan bernilai lebih besar

dari regangan lelehnya (y) pada serat terluar seperti yang terlihat pada Gambar

2.3(c), tegangan yang terjadi tidak akan melebihi tegangan lelehnya (y) sampai

kondisi strain hardaining terjadi pada material. Distribusi tegangan masih linear

pada daerah yang belum mengalami leleh dan bernilai sama dengan tegangan

lelehnya pada daerah yang telah mengalami leleh. Pada gambar 2.3(d), ketika

momen yang bekerja ditingkatkan secara bertahap, daerah yang mengalami leleh

akan menyebar hingga seluruh penampang akan mengalami leleh. Nilai momen

dimana seluruh daerah penampang mengalami leleh disebut dengan momen

plastis, Mp dimana seluruh daerah pada penampang akan berperilaku plastis. Nilai

momen untuk setiap kondisi (elastis, plastis, maupun sebagian elastis) pada titik

sepanjang bentang elemen dapat dihitung dengan mengetahui nilai tegangan tekan

maupun tarik pada penampang melintang elemen dan mengetahui nilai momen

terhadap sumbu netral penampang. Untuk memenuhi persamaan kesetimbangan,

maka besar gaya tekan pada daerah tekan harus sebanding dengan besar gaya tarik

pada daerah tarik penampang melintang elemen.

Gambar 2.3. Distribusi tegangan pada berbagai tahap pembebanan lentur

Hubungan antara momen lentur dan tegangannya:

y = M *.y / I atau (4)

y = M / S (5)

dimana: S = modulus elastis penampang

Hubungan momen lentur dan tegangan penampang dalam kondisi plastis

diberikan oleh persamaaan:

y = M / Z (6)

dimana: y = tegangan leleh pada serat ditinjau

M = momen lentur

Z = modulus plastis penampang

(a)

< y; < fy

M < My

= y; = fy

M = My

(b)

My < M < Mp

>y; = fy

(c)

>y; = fy

M = Mp

(d)

C

tf

h x

z

b

tw

M

Ketika seluruh daerah penampang dalam kondisi plastis, maka seluruh serat

mengalami leleh sehingga tegangan yang terjadi sebanding dengan tegangan

lelehnya (y). Nilai momen yang terjadi juga akan sebanding dengan momen

plastisnya, Mp, sehingga persamaan dituliskan sebagai:

y = Mp / S (7)

Mp = y * S (8)

2.2.4. Lendutan

Lendutan balok terlentur dibatasi oleh lendutan maksimum atau lendutan ijin,

dimana besarnya lendutan yang terjadi tergantung panjang bentang, ukuran

penampang, material, dan beban yang bekerja pada balok. Besar lendutan yang

terjadi dapat dilihat pada persamaan berikut :

(9)

2.2.5. Lendutan ijin

Batas lendutan maksimum diberikan dalam pada Tabel 2.2, sesuai dengan SNI

03-1729-2002 .

Tabel 2.2. Batas lendutan maksimum

Komponen struktur dengan beban

tidak terfaktor

Beban

tetap

Beban

sementara

Balok pemikul dinding atau finishing getas L/360

-

Balok biasa

L/240

-

Kolom dengan analisis orde pertama saja

h/500

h/200

Kolom dengan analisis orde kedua

h/300

h/200

2.2.6. Keruntuhan leleh

Keruntuhan global adalah keruntuhan yang ideal bagi balok karena

memberikan kuat lentur yang paling besar. Keruntuhan ini terjadi jika tidak terjadi

tekuk lokal pada komponen-komponen penampang atau tekuk torsi lateral pada

balok. Kuat lentur nominal untuk keruntuhan global yaitu jika ≤ p adalah;

Mn = Mp = Z * Fy (10)

Jadi untuk lentur sumbu x maka,

Mnx = Mpx = Zx * Fy (11)

dan lentur sumbu y

Mny = Mpy = Zy * Fy (12)

Zx dan Zy adalah momen tahanan plastis sumbu x, dan sumbu y yang besarnya

dapat dilihat pada tabel baja, untuk propil I, atau WF, dapat dihitung dengan

rumus sbb:

Zx = (tw * hw2) / 4 + h * tf * bf (13)

Zy = (hw * tw2 + 2 * tf * bf

2) / 4 (14)

2.2.7. Tekuk torsi lateral

Tekuk torsi lateral terjadi jika nilai kuat lentur tekuk torsi lateralnya lebih

kecil dari nilai kuat lentur akibat keruntuhan global dan keruntuhan akibat tekuk

lokalnya. Oleh sebab itu, tekuk torsi lateral harus selalu diperhitungkan dalam

menentukan kuat lentur nominal suatu balok. Sebuah balok yang memiliki

kelangsingan arah lateral (samping) yang kecil akan dapat mengalami tekuk torsi

lateral dan lentur secara bersamaan ketika balok tersebut memikul beban. Akibat

beban balok akan bertranslasi ke bawah dan akibat tekuk lateral batang akan

menekuk ke samping diikuti dengan memuntirnya penampang, hal ini dapat

dilihat pada Gambar 2.4.

Akibat tekuk torsi lateral, penampang pada tengah bentang selain

mengalami penurunan (u) juga berdeformasi lateral (v) serta berotasi ().

Gambar 2.4. Balok yang mengalami lentur dan tekuk lateral

Untuk batang lentur seperti ini kuat lentur nominalnya ditentukan oleh

kelangsingan profilnya pada arah lateral dimana jari-jarti inersianya terkecil. Jika

penampangnya konstan maka momen nominal tersebut dipengaruhi oieh panjang

tekuk atau jarak antara dua pengekang lateral (Lb). Pengaruh panjang bentang

lateral terhadap momen nominal suatu balok diilustrasikan seperti Gambar 2.4.

Hubungan antara momen nominal terhadap kelengkungan batang balok

diilustrasikan seperti pada grafik Gambar 2.5, menunjukkan pada balok kompak

dengan ≤ p dapat mengalami 4 keruntuhan lentur sesuai dengan kelangsingan

batang arah transversalnya atau panjang bentang diantara dua pengekang

transversal (L atau Lb).

Gambar 2.5. Hubungan antara momen nominal terhadap kelengkungan

batang balok

a) Balok bentang pendek (keruntuhan type 1 dan 2)

Terjadi jika L ≤ LP.

Momen nominalnya, Mn = Mpx = Zx * Fy (15)

b) Balok bentang menengah (keruntuhan type 3)

Terjadi jika Lr ≤ L ≤ LP

Momen nominalnya, Mn = Cb p

pr

rrpr M

LL

LLMMM

(

)()( (16)

Dimana : Mr = Sx ( y – r )

Cb adalah faktor pengali momen untuk tekuk lateral yang besarnya dipengaruhi

oleh bidang momen lentur balok diantara pengaku lateral, dihitung dengan

persamaan berikut:

Cb = 3.2335.2

5.12

max

max CBA MMMM

M (17)

Dimana : Mmax = momen maximum sepanjang L

MA = momen pada titik ¼ L

MB = momen pada titik ½ L

MC = momen pada titik ¾ L

Mcr = Momen kritis terhadap tekuk torsi lateral, N.mm.

Cb = Koefisien pengali momen tekuk torsi lateral.

L = Panjang bentang antara dua pengekang , mm.

= Jari-jari girasi terhadap sumbu tengah, mm.

A = Luas penampang, mm2.

Sx = Modulus penampang, mm3.

Untuk kasus balok di atas dua tumpuan sederhana dengan beban merata atau

terpusat, harga Cb telah dihitung dan hasilnya dapat dilihat pada Tabel 2.3.

Tabel 2.3. Harga Cb untuk kasus khusus

Type Beban Pengaku lateral Cb

Merata Tanpa pengaku 1,14

Pengaku di tengah 1,30

Terpusat di tengah Tanpa pengaku 1,32

Pengaku di tengah 1,67

Jika keseluruhan bentang struktur menerima momen lentur yang besarnya

kontinu (momen seragam) yang memberikan konstribusi terjadinya tekuk lateral

maka nilai Cb = 1. Selanjutnya besarnya Lp dan Lr dihitung seperti rumus pada

Tabel 2.4, berdasarkan SNI 03-1729-2002.

Tabel 2.4. Rumus menghitung nilai Lp dan Lr

Profil Lp Lr

Profil I dan

Kanal ganda

Lp = 1,76 ry yf

E

dengan;

ry = A

I y

Lr = ry2

21 11 L

L

fXf

X

dengan;

fL = fy – fr

X1 = 2

AJGE

S

X2 = 4Y

X

I

I

JG

S2

Propil kotak,

pejal atau

berongga

Lp = 0,13 E ry pM

AJ Lr = 2 E ry

rM

AJ

c) Balok bentang panjang (keruntuhan type 4).

Terjadi jika L > Lr dan kelangsingan dari sayap serta badan dari penampang

tak melebihi p (penampang kompak).

Kuat nominal momen lentur dalam kondisi ini ditentukan seperti berikut :

Mn = Mcr (18)

Besarnya nilai dari Mcr dihitung seperti pada Tabel 2.5.

Tabel 2.5. Rumus menghitung nilai Mcr

Profil Mcr

Profil I dan Kanal ganda Mcr = wyyb IIL

EJGLE

LC

2

Profil kotak pejal atau

berongga

Mcr = 2Cb EyrL

AJ

/

2.2.8 Tekuk lokal

Tekuk lokal terjadi pada balok jika kelangsingan komponen penampang lebih

besar dari batas kelangsingan > p. Jika balok menerima momen maka bagian

pelat sayap atas serta sebagian badan dari balok akan menerima tekan. Komponen

yang menerima tekan tersebut di atas dapat mengalami tekuk lokal jika

kelangsingan komponen penampangnya atau rasio antara lebar terhadap tebalnya

melebihi batas

rasio p. Batasan terjadinya tekuk lokal akibat lentur pada masing-masing

komponen penampang dapat dilihat kembali pada tabel 2.6.

Berdasarkan kelangsingan pelat badan atau sayap dan suatu penampang balok

maka balok diklasifikasikan dalam tiga jenis yaitu:

- balok dengan penampang kompak jika ≤ p

- balok dengan penampang tidak kompak jika p < < r

- balok dengan penampang langsing jika > r

Kuat lentur nominal Mn untuk tiap-tiap jenis balok tersebut yaitu:

jika ≤ p maka Mn = Mp (19)

jika p < ≤ r maka Mn = Mp – (Mp – Mr)pr

p

(20)

jika > r maka Mn = Mr (r/)2 (21)

Harga p dan r untuk masing-masing komponen penampang berbentuk I

dihitung berdasarkan rumus pada Tabel 2.6.

Tabel 2.6. Batas kelangsingan elemen penampang

2.3. Desain Balok Kastella

2.3.1. Pengertian baja kastella

Castellation adalah proses memotong badan profil dengan pola zig-zag yang

dicetak menggunakan hot-rolled (cetakan panas) berbentuk H, I, atau U. Setengah

bagian profil baja yang telah dipotong disambung dengan cara digeser atau dibalik

(ujung kanan dilas dengan ujung kiri, dan sebaliknya) sehingga membentuk

lubang berbentuk polygonal. Hal ini mengakibatkan bertambahnya tinggi (h) dan

tinggi daerah pemotongan (d). (L. Amayreh & M. P. Saka 2005)

Komponen Type Beban p r

Sayap Lentur yf

170

69

370

yf

ft

b 2/

Tekan tidak ada yf

250

Badan, Lentur yf

1680

yf

2548

wt

h

Tekan tidak ada yf

665

hc =

h +

d

(h – d)/2

(h – d)/2

(h – d)/2

(h – d)/2

d

2d

h

Upper tee

Lower tee Web post

(a)

(b)

Gambar 2.6. Proses balok kastella

Bagian-bagian dari balok baja kastella (Patrick Bardley) seperti di bawah ini :

1) Web-Post :Luas solid dari balok baja kastella.

2) Castellation :Luas yang sudah mengalami pelubangan (hole).

3) Throat Widt :Perpanjangan horisontal dari potongan “gigi” bawah profil.

4) Throat Depth:Tinggi daerah profil potongan “gigi” bawah sampai sayap profil.

Upper tee

Lower tee

Web post

Web post weld

catellasion

Width of throat

Th

roa

t d

ep

th

Gambar 2.7. Bagian-bagian hexagonal balok kastella

2.3.2. Sifat perluasan girder

Berdasarkan buku Design of Welded Structures sifat perluasan grider pada

balok baja kastela sesuai pada gambar 2.8 dapat ditentukan berdasarkan rumus

berikutr ini:

Gambar 2.8 Penampang balok baja kastela

Menghitung titik berat pada penampang balok baja kastela

(22)

(23)

dari rumus 21 dan 22, diperoleh titik berat penampang,yaitu :

(24)

(25)

dg d

ds dT Cs

h

b

2

dsa

2

tfdsaA wfy

t

y

sa

AC

)Ch(2d s

3

d.a

3

tt.ddaI

2

s

w

2

f

fs2

sfy

Setelah diperoleh profil bukaan badanyang dirancang. Inersia profil dapat

ditentukan. Inersia yang dipakai seperti yang diuraikan sebelumnya adalah

inersia pada bagian badan yang berlubang (dua Tsection).

(26)

(27)

(28)

Menghitung modulus penampang potongan balok baja kastela

(29)

(30)

Dimana:

: Luas penampang badan (cm²)

: Luas penampang sayap (cm²)

: Tebal badan (cm)

: tebal sayap (cm)

: titik berat penampang grider (cm)

: momen inersia (cm⁴)

: momen inersia (cm⁴)

: momen inersia balok baja kastela (cm⁴)

: modulus penampang potogan balok baja kastela (cm³)

: modulus penampang potongan bidang tarik-tekan balok baja kastela (cm³)

3

d.a

3

tt.ddaI

2

sw

2

f

fs2

sfy

ysyt A.CII

g

g

bd

I2S

2

d.aI2I

2

t

tg

s

f,s

c

tIS

sC

yI

fsS ,

tI

gI

bS

wa

fa

wt

ft

2.3.3. Tegangan dan Gaya Geser Balok Kastella.

Balok yang terlentur akan menghasilkan gaya geser maksimum pada

bagian tumpuan dan momen maksimum pada tengah bentang, sehingga balok

di daerah tumpuan akan menerima tegangan geser yang lebih besar jika

dibandingkan di tengah bentang. Namun tegangan lentur yang diterima di

daerah tumpuna lebih kecil jika dibandingkan di tengah bentang. Hal tersebut

mengakibatkan adanya keruntuhan prematur akibat tekuk (buckling) pada

balok yang berlubang di daerah tumpuan, sebelum mencapai beban maksimum,

seperti yang terlihat pada gambar 2.9.

Gambar 2.9. Balok Castella yang mengalami buckling pada daerah

tumpuan.

Pada setiap profil castella yang terbuka dapat dipandang sebagai dua

penampang T yang fungsinya identik dengan batang tepi sebuah struktur

rangka batang (truss) yang dibebani gaya geser vertikal. Karena itu pada

penampang T selain bekerja momen lentur (momen primer) juga bekerja

momen sekunder. Gaya lintang yang bekerja di tengah balok statis tertentu

dengan beban merata relatif kecil, sehingga pengaruh momen sekunder relatif

Buckling

kecil. Sedang Gaya lintang terbesar terletak pada tumpuan, sehingga pengaruh

momen sekunder relatif cukup besar.

Momen sekunder yang terjadi pada dukungan akan terjadi pada jarak 1/2

kali jarak potongan arah horisontal (e/2), pada profil T. Dengan asumsi bahwa

setiap penampang T bekerja 1/2 kali gaya lintang (D/2), maka gaya dan

tegangan yang timbul pada penampang Castella dapat diasumsi :

1. Tegangan fc akibat lentur (momen primer M) yang terjadi pada serat terluar

memenuhi persamaan :

fM

Sc

b

(31)

dengan : Sb = Modulus potongan balok castella.

2. Gaya lintang yang bekerja pada penampang terbuka didukung oleh dua

penampang T yang sama besar, dengan asumsi gaya geser vertikal bekerja

pada tengah-tengah e, maka tegangan akibat lentur sekunder dapat dihitung

dengan persamaan :

fv = V e

S

.

.4 (32)

dengan besar momen lentur sekunder harus lebih kecil dari momen

primernya.

Gambar 2.10. Detail potongan balok castella

Tegangan total dari gambar 2.10. merupakan kombinasi akibat tegangan

primer dan tegangan sekunder atau merupakan jumlah total dari tegangan dari

joint 1a yang menghasilkan persamaan 33 dan dari joint 1b yang menghasilkan

persamaan 34. Kombinasi tersebut menghasilkan persamaan 35.

fM h

I

V e

Sa

a

g S

11 1

4

.

. (33)

fM d

I

V e

Sb

b g

g f

1

1 1

2 4

.

. (34)

fM

dA

V e

S1

4

.

. (35)

2.3.4. Kegagalan baja kastella

Berdasarkan hasil penelitian sebelumnya, maka kegagalan dalam balok baja

kastella disebutkan sebagai berikut :

a. Vierendeel atau mekanisme gaya geser

Mekanisme ini berbanding lurus dengan tegangan geser yang cukup tinggi

pada balok. Sendi plastis terjadi pada ujung balok (reentrant corners) pada

lubang dapat merubah bentuk bagian T (tee section) menjadi seperti

jajaran genjang (parallelogram mechanism). (Altifillisch 1957; Toprac &

Cook 1959).

Plastic Hinges

Gambar 2.11. Mekanisme keruntuhan plastis pada daerah gaya geser tinggi

b. Mekanisme lentur

Toprack & Cook (1959) dan Halleux (1967) menyimpulkan bahwa titik

leleh yang terjadi pada bagian T (tee section) bagian atas dan bawah pada

ujung awal (bukaan) profil balok baja kastela hampir sama dengan profil

WF solid pada kondisi under pure bending forces.

c. Tekuk torsi lateral

Nethercot dan Kerdal (1982) menyimpulkan bahwa pada bukaan badan

(web opening) mempunyai efek yang diabaikan pada tekuk torsi lateral

pada balok-balok yang telah mereka uji.

d. Keruntuhan pertemuan las

Las pada jarak antara lubang yang satu dengan yang lainnya (e) dapat

mengalami rupture (putus) ketika tegangan geser horisontal melebihi

kekuatan leleh dari pengelasannya (welded joint) (Husain dan Speirs

1971).

e. Tekuk bukaan badan akibat gaya tekan

Kegagalan ini disebabkan oleh beban terpusat yang secara langsung

dibebankan melebihi badan (web-post). Kegagalan ini dapat dicegah bila

penggunaan pengakunya diperkuat untuk menahan gaya tersebut.

(Redwood & Demirdjian, 1998)

Gambar 2.12. Tekuk Badan

2.4. Balok Komposit

Konstruksi komposit diartikan sebagai konstruksi yang terbentuk dari material

baja dan beton yang dihubungkan oleh shear connector sehingga menjadi suatu

kesatuan yang utuh. Tanpa shear connector, material beton akan mudah terlepas

dari profil baja akibat gaya geser yang terjadi. Kekuatan balok komposit

dihasilkan oleh gabungan kekuatan dari bahan beton dan baja, dengan

memperhitungkan karakteristik masing-masing material. Dalam kaitannya,

perhitungan momen inersia penampang komposit serta kapasitas penampang

didasarkan atas perbandingan modulus elastis baja dan beton. Makin tinggi mutu

beton, maka perbandingan modulus antara baja dan beton semakin kecil sehingga

penampang gabungan keduanya akan semakin tinggi.

Herman Parung (2005), melakukan penelitian menganalisis pengaruh beton

terhadap daya dukung profil baja, baik terhadap kekakuan maupun daya tahan

terhadap api. Pemasangan beton untuk membungkus badan dari profil baja dapat

meningkatkan semua parameter tersebut sehingga dapat diterapkan untuk struktur

tahan api dan tahan gempa. Hasil penelitian juga menunjukkan bahwa kekuatan

balok komposit akan jauh lebih meningkat apabila semua permukaan baja

dibungkus dengan beton. Namun demikian, berat sendiri balok akan meningkat

sangat tinggi sehingga pada penelitian ini beton pengisi akan dipasang di antara

sayap, seperti pada gambar 2.13.

Gambar 2.13. Profil baja yang dibungkus beton di antara sayap

2.4.1. Distribusi Tegangan Balok Komposit

Penggunaan balok dalam dunia konstruksi, selain homogen sering juga

kita jumpai balok yang terbuat dari lebih dari satu macam bahan (balok

komposit). Sebuah balok yang terbuat dari dua macam bahan dengan irisan

penampang seperti pada gambar 2.14 (a). Bahan sebelah luar (beton)

mempunyai modulus elastis E1 dan modulus elastis bahan bagian dalam (baja)

adalah E2.

(a) (b)

Gambar 2.14. Momen plastis pada balok komposit

Pada keadaan elastis, tegangan sebanding dengan regangan, dan distribusi

tegangan dengan menganggap E2 > E1 . Pada permukaan sambungan kedua

bahan ditunjukkan suatu perubahan pada intensitas dari regangan. Meskipun

regangan dalam kedua bahan itu sama, tetapi tegangan yang lebih tinggi terjadi

pada bahan yang lebih kaku. Kekakuan suatu bahan diukur dengan modulus

elastisitas E.

Untuk menentukan garis netral, digunakan persamaan ∑ Fx = 0 dan ∑ Mx = 0

untuk mendapatkan momen perlawanan. Suatu teknik baru yang terdiri dari

pembentukan sebuah irisan dari satu macam bhan dimana gaya-gaya peralawanan

adalah sama seperti pada irisan asal. Irisan ini disebut luas irisan penampang

padanan atau perubahan. Setelah balok yang terbuat dari beberapa bahan

disederhanakan menjadi balok padanan dari satu macam bahan, maka rumus

lenturan elastis yang biasa dapat digunakan.

Transformasi sebuah irisan dilakukan dengan mengubah ukuran irisan

penampang yang sejajar dengan sumbu netral dalam perbandingan modulud

elastisitas bahan-bahan. Bila irisan padanan dikehendaki didalam bahan 1(baja),

maka ukuran-ukuran yan sesuai untuk bahan 1 (baja) tidak boleh berubah.

Ukuran-ukuran horisontal dari bahan 2(beton) berubah dengan perbandingan n

dimana n=E2/E1, dapat dilihat pada gambar 2.15.

Gambar 2.15. Distribusi tegangan dalam bahan baja

Apabila irisan transformasi dalam bahan 2 (beton), maka ukuran horisontal

dari bahan 1 (baja) berubah dengan perbandingan n=E1/E2, seperti pada gambar

2.16.

Gambar 2.16. Distribusi tegangan dalam bahan beton

Hubungan antara kedua bahan tersebut dapat dituliskan dengan rumus ;

f 1 = n1 . f 2 (36)

dimana f 1 ; Tegangan dalam bahan 1 (Mpa)

f 2 ; Tegangan dalam bahan 2 (Mpa)

2.5. Perilaku pada sambungan (joint) balok baja dan kolom baja

Baja merupakan material konstruksi yang memiliki kekuatan tinggi yang

memberikan dampak design bangunan struktur yang terbuat dari baja shingga

menghasilkan ukuran penampang yang relatif kecil. Keuntungan lain adalah

struktur cukup ringan, sekalipun berat jenis baja tinggi dan pondasi yang

dihasilkan hemat, secara tidak langsung akan inenghemat biaya konstruksi secara

keseluruhan. Pada struktur bangunan baja, sambungan merupakan komponen

yang sangat penting karena sambungan berperan sebagai penyangga kekuatan

diantara masing - musing element utama, hal ini mengharuskan komponen

tersebut dapat berfungsi dengan baik, oleh karena itu diperlukan detail yang

akurat, kelakuan dan spesifikasi sambungan untuk manjamin kestabilan dan

keamanan bangunan. Sambungan tidak boleh mengalami perubahan bentuk yang

permanen dan tidak boleh terjadi kelelahan bahan, sehingga detail sambungan

perlu mendapat perhatian yang lebih, agar pemindahan tegangan yang terjadi baik

pada konstruksi ataupun pada sambungan tidak boleh melampaui tegangan ijin.

Pada struktur portal baja, sambungan berfungsi untuk menggabungkan propil-

propil wals menjadi batang, kolom, balok dan bagian-bagian konstruksi lainnya

menjadi satu kesatuan bangunan. Syarat-syarat perencanaan juga berlaku pada

sambungan tersebut yaitu kekuatan dan kekakuannya

Pada sambungan balok dan kolom baja yang menggunakan baut selalu akan

terjadi deformasi elastis, yang mengakibatkan sifat kaku sempurna tidak tercapai.

Sambungan menjadi semi kaku (semi rigid). Keberadaan lain dari suatu

sambungan (sendi, semi kaku atau kaku sempurna) atau dengan kata lain tingkat

kekakuan dari sambungan, akan mempengaruhi besarnya perubahan bentuk

(lenturan ataupun putaran sudut) dan gaya-gaya dalam (momen lentur, gaya

lintang, gaya normal dan torsi) pada analisis strukturnya.

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 . Umum

Sesuai dengan tujuan dari penelitian ini yaitu Menganalisis pengaruh beton

pengisi diantara sayap balok kastella terhadap perilaku join balok kastella - kolom

dengan pembebanan siklik. Maka dilakukanlah penelitian dengan

membandingkan pengaruh yang diakibatkan oleh balok kastella dengan balok

kastella komposit pada join (sambungan) balok kastella – kolom.

Model penelitian berupa studi eksperimen terhadap 2 balok kastella (kiri

dan kanan) dan 2 balok kastella komposit (kiri dan kanan) panjang 2 meter yang

disambungkan pada kolom baja dengan pembebanan siklik.

3.2 . Tempat Pelaksanaan Penelitian

Penelitian ini akan dilaksanakan di Laboratorium Gempa dan Rekayasa

Struktur, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin yang

peralatannya memenuhi keperluan.

3.3. Kerangka Penelitian

Gambar 3.1. Kerangka pikir penelitian

Peningkatan kekuatan elemen baja solid IWF

tanpa penambahan berat sendiri

Rekomendasi: Balok Kastella tinggi bukaan 0,6 H,

panjang bukaan 9 cm, sudut bukaan 60˚

Balok Kastella diperkuat untuk

menahan beban gempa

Perkuatan Balok Kastella:

beton pengisi

Pengujian balok yang diperkuat

dengan beban siklik

Pengaruh beton pengisi terhadap perilaku

joint balok kastella - kolom

3.4. Desain Penelitian

Gambar 3.2. Diagram alir penelitian

Pembahasan, Kesimpulan dan Saran

Mulai

Persiapan Bahan dan ALat

Pembuatan Balok Kastella (bukaan

tinggi 0,6 H, panjang 9 cm, sudut 60˚)

Pengujian Balok Kastella

Komposit

Kajian Pustaka

Desain Awal

Hasil Tes dan Analisa Data

Selesai

Beton K-225

(f’c = 18,7 Mpa)

Pembuatan Balok Kastella komposit

3.5. Alat dan Bahan Penelitian

Peralatan yang dibutuhkan untuk memasang kerangka dan balok uji serta

peralatan lainnya yang diperlukan dalam pengujian sebagai berikut :

1 Crane

2 Strain gauge.

3 LVDT (Linear Variable Displacement Transducer)

4 Mesin Gurinda

5 Mata gurinda, gergaji, palu, meteran dan kaca mata las

6 Alat uji pembebanan.

Peralatan pengujian yang diperlukan terdiri dari :

1) Actuator (horizontal jack), untuk memberi beban.

2) Load cell, untuk mengetahui besar beban yang diberikan oleh hyraulic

ram.

3) Hydraulic ram, berfungsi sebagai jack pemberi beban

4) Spherical Bearing, untuk menjadikan beban yang diberikan hydraulic

ram menjadi terpusat pada satu titik.

5) Data logger dan swithing box, untuk merekam secara serempak dan

otomatis data yang diukur oleh strain gauge, LVDT, inclinometer dan

load cell.

Bahan penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah balok baja

kastella dan balok baja kastella komposit.

3.6 Metode Pengujian

3.6.1 Prinsip pengujian

Prinsip pengujian didasarkan pada struktur kerangka yang dibebani beban

gempa seperti pada Gambar 3.3 dengan mengambil bagian balok dan kolom yang

dibatasi dengan sendi (S). Pada gambar 3.3, terlihat bahwa akibat beban

horisontal, maka momen pada pertengahan balok dan kolom akan mendekati nilai

nol. Oleh karena itu, posisi momen nol tersebut dapat dimodelkan sebagai sendi,

dan bagian balok kolom yang diuji dianggap mewakili bagian dengan ujung

bersifat sebagai sendi (dengan momen = nol).

Balok ujiBalok uji

Ko

lom

Ko

lom

s

ss

s

Beban siklik

Gambar 3.3. Prinsip pengujian elemen balok

Alat pembebanan pada ujung kolom bagian atas untuk memberi aksi momen

dan gaya normal pada benda uji.

3.6.2. Kerangka Pengujian

Pengujian memerlukan kerangka pengujian. Kerangka pengujian dirancang

berdasarkan prinsip pengujian seperti pada Gambar 20. Dalam perancangan

kerangka pengujian, faktor kapasitas dari peralatan uji (Kapasitas 1500 KN

dengan jarak dorong dan tarik maksimum 200 mm), panjang benda uji dan

struktur kerangka pendukung pengujian perlu diperhitungkan. Melalui simulasi

perhitungan diperoleh ukuran profil baja yang ekonomis untuk kerangka terutama

struktur kolom. Agar tidak goyang pada saat pembebanan, kerangka diberi

perkuatan/penyokong pada ketiga kolomnya.

Kolom serta sambungan baut akan didisain sedemikian rupa sehingga

kekuatannya lebih besar daripada balok (normal dan kastella dengan beton

pengisi). Dengan demikian, prinsip ductile design akan tetap terpenuhi, yaitu

bahwa kerusakan secara sengaja diatur supaya terjadi pada ujung balok. Kerangka

pengujian seperti Gambar 3.4.

Gambar 3.4. Kerangka pengujian balok kolom

3.6.3. Pelaksanaan pengujian dan pengambilan data pengujian.

Kerangka pengujian akan diletakkan di atas lantai beton bertulang dan

diperkuat dengan baut. Beban siklik diberikan dalam bentuk displacement-

controlled pada ujung kolom bagian atas, di mana besarnya deformasi yang

diberikan serta jumlah cycle disesuaikan dengan hasil pretest analysis untuk

menentukan yield displacement. Besarnya displacement maksimal, tergantung

kepada besarnya pengurangan kekuatan benda uji, tetapi secara umum biasanya

pembebanan akan dihentikan jika sudah terjadi pengurangan kekuatan sekitar 20 –

30 persen. Pengambilan data selama pengujian selain data yang terekam pada data

logger dan swithing box, pengambilan data juga dilakukan pengamatan secara

visual seperti tekuk sayap, tekuk badan dan keruntuhan. Pengujian ini dibagi

dalam beberapa tahap pembebanan dengan setiap pembebanan berlangsung

sebanyak 3 siklus. Adapun pembagian tahapan pembebanan dapat dilihat pada

Tabel 3.1 dan Tabel 3.2.

Tabel 3.1. Pembagian tahapan pembebanan pada balok kastella

Siklus 1

Δ (mm) Siklus 5

Δ (mm)

23,32 23,32

0

5,83

0

46,64 1/4+ 2

0 0

1/4- -2

Siklus antara Siklus antara

2,92 23,32

-2,92 -23,32

Siklus 2

Δ (mm) Siklus 2+2n

Δ (mm)

23,32 23,32

0

11,66

0

93,3 2/4+ 2

0 0

2/4- -2

Siklus antara Siklus antara

5,83 46,65

-5,83 -46,65

Siklus 3

Δ (mm) Siklus 2+2n

Δ (mm)

23,32 23,32

0

17,49

0

139,92 3/4+ 2

0 0

3/4- -2

Siklus antara Siklus antara

8,75 69,96

-8,75 -69,96

Siklus 4

Δ (mm) Siklus 2+2n

Δ (mm)

23,32 23,32

0

23,32

0

167,5 1 2

0 0

-1 -2

Siklus antara Siklus antara

11,66 83,75

-11,66 -83,75

Tabel 3.2. Pembagian tahapan pembebanan pada balok kastella komposit

Siklus 1

Δ (mm) Siklus 5

Δ (mm)

25,88 25,88

0

6,47

0

51,76

1/4+ 2

0 0

1/4- -2

Siklus antara Siklus antara

3,235 25,88

-3,24 -25,88

Siklus 2

Δ (mm) Siklus 2+2n

Δ (mm)

25,88 25,88

0

12,94

0

103,5

2/4+ 2

0 0

2/4- -2

Siklus antara Siklus antara

6,47 51,75

-6,47 -51,75

Siklus 3

Δ (mm) Siklus 2+2n

Δ (mm)

25,88 25,88

0

19,41

0

155,28

3/4+ 2

0 0

3/4- -2

Siklus antara Siklus antara

9,71 77,64

-9,71 -77,64

Siklus 4

Δ (mm) Siklus 2+2n

Δ (mm)

25,88 25,88

0

25,88

0

167,5

1 2

0 0

-1 -2

Siklus antara Siklus antara

12,94 83,75

-12,94 -83,75

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1. Karakteristik Material

Pada penelitian ini, benda uji berupa balok kastella dan balok kastella

komposit. Balok kastella dibentuk dari balok baja profil IWF 200. 100.

5,5. 8. Sedangkan balok kastella komposit dibentuk ada balok kastella

yang diberi perkuatan beton diantara sayapnya. Adapun pengujian material

benda uji antara lain;

a. Uji tarik baja profil

Pengujian ini meliputi pengujian kuat tarik profil baja dilakukan

terhadap satu buah spesimen dengan ukuran plat Ø 12,5 mm yang

diperlihatkan Gambar 4.1. Hasil pemeriksaan kuat tarik profil baja

IWF 200.100.8.5,5 dapat dilihat pada Tabel 4.1.

Tabel 4.1. Hasil pengujian tarik profil baja IWF 200.100.8.5,5

Sampel Plat

y u Pmax E

(N/mm²) (N/mm²) N Mpa

Ø 12,5 247,4 372,3 29.04 200000

Gambar 4.1. Pengujian tarik profil baja IWF 200.100.8.5,5

Pengujian tarik baja tulangan dilakukan di laboratorium teknik mesin

UKI – Paulus Makassar dengan menggunakan alat Tensile Mechine

kapasitas 4500 KN seperti pada Gambar 4.1.

b. Uji kuat tekan beton

Pengujian ini meliputi pengujian mutu beton yang dilakukan pada 2

buah spesimen berbentuk kubus dengan ukuran 15 cm x 15 cm x 15

cm seperti pada Gambar 4.2.

Gambar 4.2. Sampel beton berbentuk kubus

Pengujian mutu beton dilakukan di laboratorium teknik sipil UKI-

Paulus Makassar. Adapun hasil pengujian mutu beton yang digunakan

pada penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 4.2.

Tabel 4.2. Hasil pengujian mutu beton

Sampel Beban

KN

Luas

cm2

Kuat Tekan

MPa

I 420 225 18,67

II 415 225 18,44

Dari hasil pengujian ini diperoleh nilai rata-rata kuat tekan beton

sebesar 18,56 Mpa atau 223,6 kg/cm2. Dengan demikian mutu beton

yang digunakan untuk pengisi balok baja kastella adalah K-225.

4.2. Pengujian Balok Kastella

a. Hubungan beban dengan lendutan

Dalam pengujian terhadap balok baja kastella, diperoleh data hubungan

beban dengan lendutan yang disajikan pada grafik dibawah ini.

`

Gambar 4.3. Grafik hubungan beban (KN) dan lendutan (mm) pada

balok baja kastella

Dari grafik pada gambar 4.3. diketahui bahwa beban maksimum yang

diberikan pada balok baja kastella dengan pengujian secara siklik adalah

60,75 KN (tekan) dengan lendutan yang dihasilkan sebesar 10,21 mm dan

61,5 KN (tarik) dengan lendutan yang dihasilkan sebesar 10,7 mm.

Grafik ini juga menunjukkan bahwa lendutan terbesar yang terjadi

pada balok baja kastella adalah 17,2 mm yang terjadi pada pembebanan 50

KN (tekan) dan 24,6 mm yang terjadi pada pembebabanan 45,5 KN (tarik).

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

-30 -20 -10 0 10 20 30

Beb

an

P (

KN

)

Lendutan Δ (mm)

b. Hubungan Tegangan dengan Regangan

Hubungan tegangan dengan regangan yag terjadi pada pengujian balok

baja kastella dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 4.4. Grafik hubungan tegangan dengan regangan

pada SFA1

Gambar 4.5. Grafik hubungan tegangan dengan regangan

pada SFA2

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

-8000 -6000 -4000 -2000 0 2000 4000 6000 8000

σ (

MP

a)

ε (micro stain)

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

-8000 -6000 -4000 -2000 0 2000 4000 6000 8000

σ (

MP

a)

ε (micro stain)

Gambar 4.6. Grafik hubungan tegangan dengan regangan

pada SFB1

Gambar 4.7. Grafik hubungan tegangan dengan regangan

pada SFB2

Dari grafik pada gambar 4.5 dan gambar 4.7, diketahui bahwa bagian

balok baja kastela yang dekat dengan kolom (SFA 2 dan SFB2) mulai

leleh pada pembebanan +47,5 KN siklus ke 5. Sedangkan dari grafik pada

gambar 4.4 dan gambar 4.6, diketahui bahwa bagian balok baja kastela

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

-8000 -6000 -4000 -2000 0 2000 4000 6000 8000

σ (

MP

a)

ε (micro stain)

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

500

-8000,00 -6000,00 -4000,00 -2000,00 0,00 2000,00 4000,00 6000,00 8000,00

σ (

MP

a)

ε (micro stain)

yang agak jauh dari kolom (SFA1 dan SFB1) mulai leleh pada

pembebanan -60,75 KN siklus ke 8.

Hal ini menunjukkan bahwa bagian balok baja kastella yang dekat

dengan kolom (SFA2 dan SFB2) lebih cepat leleh dibanding bagian balok

yang agak jauh dari kolom (SFA1 dan SFB1).

c. Tekuk Badan

Dalam pengujian ini, tekuk badan diketahui dari LVDT yang dipasang

ditengah badan balok baja kastella. Tekuk badan maksimum yang terjadi

pada balok baja kastella adalah 34,8 mm.

Hubungan tinggi badan terhadap tekuk vertikal yang terjadi pada

badan balok baja kastella akibat beban siklik diperlihatkan pada gambar

dibawah ini.

Gambar 4.8. Grafik hubungan tinggi badan dengan tekuk badan

maksimum pada balok baja kastella

4.3. Pengujian Balok Kastella Komposit

a. Hubungan beban dengan lendutan

Dalam pengujian terhadap balok kastella komposit, diperoleh data

hubungan beban dengan lendutan yang disajikan pada grafik dibawah ini.

Gambar 4.9. Grafik hubungan beban (KN) dan lendutan (mm) pada

balok kastella komposit.

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

-30 -20 -10 0 10 20 30

Beb

an

(K

N)

Lendutan (mm)

Dari grafik pada gambar 4.9. diketahui bahwa beban maksimum yang

diberikan pada balok kastella komposit dengan pengujian secara siklik

adalah 85,75 KN (tekan) dengan lendutan yang dihasilkan sebesar 9,3 mm

dan 88,25 KN (tarik) dengan lendutan yang dihasilkan sebesar 9,65 mm.

Grafik ini juga menunjukkan bahwa lendutan terbesar yang terjadi

pada balok baja kastella adalah 22,64 mm yang terjadi pada pembebanan

74,6 KN (tekan) dan 24,4 mm yang terjadi pada pembebabanan 66 KN

(tarik).

b. Hubungan Tegangan dengan Regangan

Hubungan tegangan dengan regangan yag terjadi pada pengujian balok

baja kastella komposit dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 4.10. Grafik hubungan tegangan dengan regangan

pada SFA1

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

-8000,00 -6000,00 -4000,00 -2000,00 0,00 2000,00 4000,00 6000,00 8000,00

σ (

MP

a)

ε (micro stain)

Gambar 4.11. Grafik hubungan tegangan dengan regangan

pada SFA2

Gambar 4.12. Grafik hubungan tegangan dengan regangan

pada SFB1

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

-6000,00 -4000,00 -2000,00 0,00 2000,00 4000,00 6000,00 8000,00 10000,00 12000,00 14000,00

σ (

MP

a)

ε (micro stain)

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

-8000,00 -6000,00 -4000,00 -2000,00 0,00 2000,00 4000,00 6000,00 8000,00

σ (

MP

a)

ε (micro stain)

Gambar 4.13. Grafik hubungan tegangan dengan regangan

pada SFB2

Dari grafik pada gambar 4.11 dan gambar 4.13, diketahui bahwa

bagian balok kastela komposit yang dekat dengan kolom (SFA 2 dan

SFB2) mulai leleh pada pembebanan 61,5 KN siklus ke 6. Sedangkan dari

grafik pada gambar 4.10 dan gambar 4.12, diketahui bahwa bagian balok

kastella komposit yang agak jauh dari kolom (SFA1 dan SFB1) mulai

leleh pada pembebanan -88,25 KN siklus ke 8.

Hal ini menunjukkan bahwa bagian balok kastella komposit yang

dekat dengan kolom (SFA2 dan SFB2) lebih cepat leleh dibanding bagian

balok yang agak jauh dari kolom (SFA1 dan SFB1).

c. Tekuk Badan

Dalam pengujian ini, tekuk badan diketahui dari LVDT yang dipasang

ditengah badan balok baja kastella komposit. Tekuk badan maksimum

yang terjadi pada balok baja kastella komposit adalah 27 mm.

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

-14000 -12000 -10000 -8000 -6000 -4000 -2000 0 2000 4000 6000 σ

(M

Pa)

ε (micro stain)

Hubungan tinggi badan terhadap tekuk vertikal yang terjadi pada

badan balok baja kastella komposit akibat beban siklik diperlihatkan pada

gambar dibawah ini.

Gambar 4.14. Grafik hubungan tinggi badan dengan tekuk badan

maksimum pada balok kastella komposit

4.4. Pengaruh Beton Pengisi Terhadap Balok Kastella

a. Berdasarkan hubungan Beban dengan Lendutan

Besar pengaruh beton pengisi terhadap balok baja kastella dapat

diiketahui dengan membandingkan besar lendutan yang dihasilkan pada

setiap pembebanan yang diberikan. Dari gambar 4.3 dan gambar 4.9

diketahui bahwa untuk menghasilkan lendutan yang hampir sama

dibutuhkan beban yang sangat berbeda. Hal ini ditunjukkan dari pengujian

balok kastella dimana untuk menghasilkan lendutan 9,62 mm dibutuhkan

beban sebesar 57,25 KN. Sedangkan dari pengujian balok kastella

komposit, untuk menghasilkan lendutan 9,65 mm dibutuhkan beban

sebesar 88,25 KN. Dengan demikian, beton pengisi dapat meningkatkan

kekuatan balok baja kastella sebesar 54,15% dari beban semula.

Peningkatan beban setiap siklus dapat dilihat pada tabel 4.3.

Tabel 4.3. Tabel Perbandingan Peningkatan Beban Balok Kastella dengan

Balok Kastella Komposit.

Siklus/

Lendutan

Beban Balok

Kastella (KN)

Beban Balok

Komposit (KN)

Peningkatan

Beban

(%)

Tarik (-

)

Tekan

(+) Tarik (-)

Tekan

(+) Tarik (-)

Tekan

(+)

Siklus 1

(0.35 mm) 5,25 5,25 5,75 5,75 9,52 9,52

Siklus 2

(0,71 mm) 6 5,5 11,25 11 87,50 100,00

Siklus 3

(1,12 mm) 7,25 6,5 18,75 18,75 158,62 188,46

Siklus 4

(1,46 mm) 9,25 8,75 35,75 35 286,49 300,00

Siklus 5

(4,41 mm) 41,75 41 54,25 54 29,94 31,71

Siklus 6

(6,8 mm) 49 48 65,25 63,75 33,16 32,81

Siklus 7

(8,17 mm) 54,5 54 76,25 76 39,91 40,74

Siklus 8

(9,4 mm) 56,5 55,25 85 84 50,44 52,04

Gambar 4.15. Grafik perbandingan beban pada balok kastella dan

balok kastella komposit

b. Berdasarkan hubungan Tegangan dengan Regangan

Dari hubungan tegangan dengan regangan yang terjadi pada balok baja

kastella dan balok kastella komposit diketahui bahwa pada bagian yang

dekat dengan kolom (SFA2 dan SFB2) balok baja kastella mulai leleh

pada pembebanan +47,5 KN siklus ke 5 sedangkan balok kastella

komposit mulai leleh pada pembebanan +61,5 KN siklus ke 6. Pada bagian

yang agak jauh dari kolom (SFA1 dan SFB1) balok baja kastella mulai

leleh pada pembebanan -60,75 KN siklus ke 8 sedangkan balok kastella

komposit mulai leleh pada pembebanan -88,25 siklus ke 8. Data ini

menunjukkan bahwa beton pengisi dapat meningkatkan kekuatan balok

baja kastella sebesar 37,37% dari kekuatan semula.

c. Berdasarkan Tekuk Badan

Dengan membandingkan tekuk badan yang terjadi pada balok baja

kastella dengan balok baja kastella komposit, diketahui bahwa balok

kastella komposit mengalami tekuk badan maksimum yang lebih kecil

yaitu 27 mm dibanding tekuk badan maksimum yang terjadi pada balok

baja kastella sebesar 34,8 mm. Hal ini menunjukkan bahwa beton pengisi

mampu mengurangi tekuk badan yang terjadi pada balok baja kastella

sebesar 22,4%.

4.5 Analisis Mekanika Bahan

a. Analisis Teoritis

Perhitungan Balok Baja Kastella

b = 100 mm

tf = 8 mm

tw = 5,5 mm

h = 320 mm

fy = 240 Mpa

Ix = 43975549,79 mm4

Modulus Plastis

Zx = tf . b (h – tf) + tw (h/2 – tf)2

= 8 . 100 (320 – 8) + 5,5 (320/2 – 8)2

= 376.672 mm3

Momen Plastis

Momen Plastis diujung balok:

MpB = fy . Zx

= 240 . 376.672

= 90.401.280 N mm

Momen Plastis ditengah kolom:

MpA = 2050 x MpB

1925

= 2050 x 90.401.280

1925

= 96.271.493 N mm

Tegangan Maksimum

fmax = MpA . y

I

= 96.271.493 x 160

43.975.549,79

= 350,27 Mpa

Perhitungan Balok Kastella Komposit

Transformasi bentuk padanan dalam bahan baja:

n = Es / Ec = 200000 / 21019 = 9,52

tc = tw + ( 47,25 /9,25)

= 5,5 + 5,11

= 10,61 mm

Sehingga diperoleh :

b = 100 mm

tf = 8 mm

tc = 10,61 mm

h = 320 mm

fy = 240 Mpa

Ix = 64642407,52mm4

Modulus Plastis

Zx = tf . b (h – tf) + tc (h/2 – tf)2

= 8 . 100 (320 – 8) + 10,61 (320/2 – 8)2

= 494.733,44 mm3

Momen Plastis

Momen Plastis diujung balok:

MpB = fy . Zx

= 240 . 494.733,44

= 118.736.025,6 N mm

Momen Plastis ditengah kolom:

MpA = 2050 x MpB

1925

= 2050 x 118.736.025,6

1925

= 126.446.157,1 N mm

Tegangan Maksimum

fmax = MpA . y

I

= 126.446.157,1 x 160

43.975.549,79

= 460,06 Mpa

Rasio Peningkatan Tegangan

fr = fcomposit - fcastella x 100%

fcastella

= 460,06 - 350,27 x 100%

350,27

= 31,34 %

b.Bedasarkan Hasil Pengujian

Pengujian Balok Baja Kastella

P = 61,5 KN

L = 1690 mm

Momen

M = P . L

= 61.500 x 1690

= 103.935.000 Nmm

Tegangan Lentur

f = M . y

Ix

= 103.936.000 x 160

43975549,79

= 378,16 Mpa

Pengujian Balok Kastella Komposit

P = 88,25 KN

L = 1690 mm

Momen

M = P . L

= 88.250 x 1690

= 149.142.500 Nmm

Tegangan Lentur

f = M . y

Ix

= 149.142.500 x 160

43975549,79

= 542,64 Mpa

Rasio Peningkatan Tegangan

fr = fcomposit - fcastella x 100%

fcastella

= 542,64 - 378,16 x 100%

378,16

= 43,49 %

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil pengujian balok baja kastella dan balok kastella komposit dengan

pembebanan siklik diperoleh kesimpulan sebagai berikut :

1. Dari hubungan beban dengan lendutan diperoleh peningkatan kekuatan

balok kastella komposit sebesar 54,15 % dari kekuatan balok baja kastella

pada lendutan 9,62 mm.

2. Dari hubungan tegangan dengan regangan diperoleh peningkatan kekuatan

balok kastella komposit sebesar 37,37 % dari kekuatan balok baja kastella

pada kondisi leleh.

3. Tekuk badan balok kastella komposit mengalami penurunan 22,4%

dibanding balok baja kastella.

5.2. Saran

Untuk mendapatkan pola keruntuhan balok kastella komposit yang lebih

akurat disarankan pada pengujian selanjutnya mendesain ulang dimensi balok

kolom yang disesuaikan dengan kapasitas alat uji.

DAFTAR PUSTAKA

Astariani Ni Kadek, 2013, Analisis Profil Baja Kastilasi, Universitas Ngurah Rai

Denpasar, GaneÇ Swara Volume 7 No.1, Maret 2013.

Cipta Science Series; Ikhtisar Mekanika Teknik Tegangan, saduran buku Strenght

of Material; Cetakan I, Penerbit Cipta Offset, 1986

Grunbauer, Johann. What Makes Castellated Beams So Desirable As a Constructional

Element. http://www.grunbauer.nl/eng/inhoud.htm . 28 Januari 2015

Parung, Herman, et al 2013: Experimental Study On Castellated Steel Beam Using

Monotonic Loading, Prosiding Konferensi Nasional Pascasarjana Teknik

Sipil (KNPTS), Bandung

Parung, Herman, et al 2006: Fire Resistance of Composite Steel-Concrete Beam,

Final Report Hibah Pekerti DP2M, Dikti

Redwood R.G., and Demirdjian S., 1998. Castellated beam web buckling in

Shear, Journal of Structural Engineering, American Society of Civil

Engineers, 124(8): 1202-1207.

Setiawan , Agus , 2008, Perencanaan Struktur Baja dengan Metode LRFD,,

Erlangga , Jakarta

LAMPIRAN

Lampiran 1

EVALUASI KELANGSINGAN PENAMPANG

DAN TEGANGAN

I. BALOK UJI KASTELLA (CB)

A. Kelangsingan penampang

a. Kontrol panjang bentang.

Panjang sampel = 1950 mm

Batas bentangan pendek Lp

Batas bentangan panjang Lr

fL = fy – fr = 240 – 70 = 170 Mpa

Modulus geser :

Konstanta torsi :

J = 1/3 ∑ b . t3 = 1/3 { 2(100 . 83) + (310 – 2 . 8)(5.52)) = 50.438,08

Konstanta pilin :

Cw = ¼ h2 . Iy = ¼ (200 – 2 . 8 – 2 . 11)2 . 1,34 . 106 = 24,735,955,738.35

Panjang benda uji L = 1950 mm

Lp = 1020,71 mm < L = 1950 mm < Lr = 2002,49 mm

Jadi L = 1950 mm termasuk bentang menengah

b. Penampang Kompak

Flens :

Web :

c. Kelangsingan penampang terhadap tekuk lokal

Flens :

Web :

d. Kelangsingan penampang terhadap tekuk torsi lateral

97.06 > 50, 99 berpotensi tertekuk bila ada beban torsi yang bekerja

e. Kapasitas penampang menahan tekuk torsi lateral

Konstanta pilin :

Cw = ¼ h2 . Iy = ¼ (310 – 2 . 8 – 2 . 11)2 . 1,34 . 106 = 24.764.640.000

Mcr = 63.931.176,23 N-mm

B. Tegangan pada penampang solid

a. Tegangan lentur

P = 61.5 KN (beban maks. dari hasil pengujian)

M = 55. 1.69 = 92,95 KN-m

D = M/L = 92,95/2.05 = 45,34 KN

f ytd > fy = 240 MPa

f ytd < fu = 370 MPa

b. Tegangan geser

ya =

½ h

c

Ib

thtbD

atasc

2

1.

.

Ya = ½ h = ½ . 310 = 1155 mm

maks bila y = 0ז

6,92 125,84

135,15

C. Tegangan pada penampang T

a. Tegangan lentur.

SS

Vefv

4

f

M

Sbalokb

b

( )

fS

Vefv

4

½ e

e

tarik

tarik

tekan

tekan

fb

fb

fv

fv1a

1b

VT

VT

VT

VT

s

h

e

1

2 4

3

Momen pada lubang pertama kastella :

Pada titik 1

fytd ≤ fy = 240

Pada titik 2

fytd < fy = 240 MPa

Pada titik 3

fytd ≤ fy = 240 MPa

Pada titik 4

fytd > fy = 240 MPa

b. Tegangan geser

35

mm

bf = 100 mm

28

.07

mm

6.9

3 m

m

Nilai D dimabil ½ V = ½ . 50.700 = 25.350 N

Tegangan geser pada garis netral ( sumbu x)

S = (bf (ya – y)).(y + ½ (ya – y)) = bf .1/2 (ya2-y2)

ῑmaks , y = 0

D yang dipakai adalah ½ D untuk profil T atas atau bawah.

Tegangan geser pada sisi atas flens dengan lebar b = bf

S =( tw.h’) (1/2 h’+ (yb –h’)) = tw. h’ (yb – ½ h’)

Tegangan geser pada sisi atas flens dengan lebar b

8.37

64,42152.31

c. Tegangan geser pada penampang utuh antara lubang kastella

D

D

S = (bf . tf) (1/2 h -1/2 tf) + (1/2 hc. tw)(1/2(1/2hc))

S = 1/2(bf.tf)(h-tf)+1/8 tw.hc2

d. Tegangan geser horizontal sepanjang e pada garis netral

a). Akibat momen

F1 = M1/d F2 = M2/d

V1/2

V2/2

vhe

½ d

y

147.52 cm

192.5 cm

115.67 cm

MM1 M2

M =

d = 2 (yb + h) = 2 (28.07 + 120) = 296.14 mm

Gaya geser horizontal dibagi luas bagian yang utuh sepanjang e

menghasilkan tegangan geser.

b). Akibat gaya geser

Menghitung vh1 akibat gaya geser dengan mengambil jumlah momen

pada titik y dimana y = ½ s

∑ My = 0

Asumsikan :

V1 = V2

V1 = Vx = 45.340 N

Sehingga :

e. Tekuk web akibat gaya geser horizontal.

F1 = M1/d F2 = M2/d

V1/2

V2/2

vhe

½ d

y

φ

600

ρ

f

m

Mo = vh . f

φ = 30o

a

0vh

M = vh.ρ - Mo

= vh. ρ - vh. f

= vh (ρ – f)

φ = 30o = 0.524 radial

Vh = N

M = 48.765,04 (155,85 – 77,94) = 3.799.284,27 N-mm

II. BALOK UJI KASTELLA KOMPOSIT (CCB)

A. Kelangsingan penampang

a. Kontrol panjang bentang.

Panjang sampel = 1950 mm

Batas bentangan pendek Lp

Batas bentangan panjang Lr

fL = fy – fr = 240 – 70 = 170 Mpa

Modulus geser :

Konstanta torsi :

J = 1/3 ∑ b . t3 = 1/3 { 2(100 . 83) + (310 – 2 . 8)(14.963)) = 362.244,38

Konstanta pilin :

Cw = ¼ h2 . Iy = ¼ (310 – 2 . 8 – 2 . 11)2 . 2.418.337,57 =

44.729.571.694,72

Panjang benda uji L = 1950 mm

Lp = 1090,11 mm < L = 1950 mm < Lr = 5.093,32 mm

Jadi L = 1950 mm termasuk bentang menengah

b. Penampang Kompak

Flens :

Web :

c. Kelangsingan penampang terhadap tekuk lokal

Flens :

Web :

d. Kelangsingan penampang terhadap tekuk torsi lateral

90.87 > 50, 99 berpotensi tertekuk bila ada beban torsi yang bekerja

e. Kapasitas penampang menahan tekuk torsi lateral

Konstanta pilin :

Cw = ¼ h2 . Iy = ¼ (310 – 2 . 8 – 2 . 11)2 . 2.418.337,57

= 44.729.571.694,72

Mcr = 170.559.494,56 N-mm

B. Tegangan pada penampang solid

a. Tegangan lentur

P = 88,25 KN (beban maks. dari hasil pengujian)

M = 88,25 . 1.69 = 148,72 KN-m

Momen pada ujung balok :

Momen pada lubang pertama kastella :

D = V = M/L = =148,72/2.05 = 71,22 KN

f ytd > fy = 240 MPa

f ytd < fy = 370 MPa

b. Tegangan geser

ya =

½ h

c

Ya = ½ h = ½ . 310 = 155 mm

maks bila y = 0ז

1,228,16

19,1

C. Tegangan pada penampang T

a. Tegangan lentur

SS

Vefv

4

f

M

Sbalokb

b

( )

fS

Vefv

4

½ e

e

tarik

tarik

tekan

tekan

fb

fb

fv

fv1a

1b

VT

VT

VT

VT

s

h

e

1

2 4

3

Pada titik 1

fytd < fy = 240 MPa

Pada titik 2

fytd > fy = 240 MPa

Pada titik 3

fytd < fy = 240 MPa

Pada titik 4

fytd > fy = 240 MPa

b. Tegangan geser pada penampang T

Nilai D = 71,22 KN

Tegangan geser pada sisi atas flens

Tegangan geser pada sisi bawah flens dengan lebar b = tw

Tegangan geser pada sisi atas web profil T

S = (bf . tf)(1/2h-1/2tf) + (tw . hw)(1/2h – tf - ½ hw)

= (100 . 8)(155 – 4) + (14.95 . 27)(155 – 8 – ½. 27) =

174.687,28

35

mm

B = 100 mm

Yb=

10

4.9

1 m

mY

a=

50

.09

mm

15

5 m

m

Tegangan geser pada sisi bawah web profil T

twb = 2(4.73) + 0.55 = 10.01 mm

Tegangan geser pada garis netral.

S = 174.687,28 + (120 . 10.01)(1/2 . 120) = 246.759,28mm3

0.171,11

12,8719,22

27.16

c. Tegangan geser pada penampang utuh antara lubang kastella

D

D

S = (bf . tf) (1/2 h -1/2 tf) + (1/2 hc. tw)(1/2(1/2hc))

S = 1/2(bf.tf)(h-tf)+1/8 tw.hc2

d. Tegangan geser horizontal sepanjang e pada garis netral

a). Akibat momen

F1 = M1/d F2 = M2/d

V1/2

V2/2

vhe

½ d

y

147.52 cm

192.5 cm

115.67 cm

MM1 M2

M =

d = 2 (Yb profil T) = 2 . 104,91 = 205,82 mm

Gara geser horizontal dibagi luas bagian yang utuh e.tw menghasilkan

tegangan geser.

b). Akibat gaya geser

Menghitung vh1 akibat gaya geser dengan mengambil jumlah momen

pada titik y dimana y = ½ s

∑ My = 0

Asumsikan :

Berdasarkan data SAP V1 = V2

V1 = Vx = 71.220 N

Sehingga :

e. Tekuk web akibat gaya geser horizontal.

F1 = M1/d F2 = M2/d

V1/2

V2/2

vhe

½ d

y

φ

600

ρ

f

m

Mo = vh . f

φ = 30o

a

0

M = vh.ρ = Mo

= vh. ρ - vh. f

= vh (ρ – f)

φ = 30o = 0.524 radian

Vh = N

M = 110.210,72 (155,85 – 77,94) = 8.586.517,20 N-mm

ft = 129.45 MPa < fy = 240 MPa

Lampiran 2

PERHITUNGAN BEBAN TEKUK LOKAL FLENS DAN

RETAKAN BETON PENGISI

I. BALOK CB

Lp = 1020,71 mm < L = 1950 mm < Lr = 2002,49 mm

Modulus elastic ; Wx = 324.590,64 mm3

Modulus plastis : Zx = 375.489,34 mm3

Mp = Zx . fy = 375.489,34 . 240 = 90.117.441,65 Nmm

Mr = Wx (fy – fr) = 324.590,64 (240 – 70) = 55.180.409,45 Nmm

M1, M2, M3 = 0 ; Cb =1

Mn teoritis = Mtk teoritis = 85.924.997.78 N-mm = 85.92 KN-m

Beban actual = 47.5 KN siklus 7.1

Mtk. Actual = 47.5 . 1.69 = 80.28 KN-m.

II. BALOK CCB

Beton pengisi adalah beton terkekang dibawah flens balok baja

Beton pengisi akan retak sesudah terjadinya pelelehan penampang.baja

Momen leleh teoritis penampang kastella :

My = Wx . fy = 324.590,64 . 240 = 77.901.754,52 N-mm = 77,9 KN-m

Tinggi beton h = 294 mm, lebar = 94,5 mm

I beton = 200.120.949 mm3

Fr = 0.70 f’c0,5 = 0.70 22,50.5 = 3,32 MPa

Mcr = 4.520.271,47 N-mm = 4,52 KN-m

Beton pengisi akan retak pada momen sebesar :

Mcr teoritis = 77.9 + 4,52 = 82,42 KN-m

Dari data pengamatan, beton pengisi mulai retak pada siklus VII.1 dengan

beban = 45,75 KN

Mcr actual = 45,75 . 1.69 = 77,32 KN-m

Lampiran 2

PERENCANAAN PORTAL UJI

235cm

192.5 cm

181 cm11.5

cm

H 2

50

9cm

16

9c

m1

69

cm

12

cm

12

cm

14

8.5

cm

205 cm30

cm205

cm

440 cm

35

0c

m

I 2

00

I 2

00

Balok uji Balok uji

8.5

cm

DETAIL A

DETAIL

C,DDETAIL

C,D

DETAIL

B1,B2

DETAIL

B1,B2

DETAIL

B1,B2

DETAIL

E

H 2

50

27cm

16

0.5

cm

235 cm

GAMBAR PORTAL UJI

27cm

9 36 17 64 21.5 62 18.75

d = 20d = 15d = 31.5

230cm

GAMBAR ALAT PEMBEBANAN

1

60

.5c

m

1.5

cm

LIHAT

DETAIL A

PR

OF

IL H

25

0

8.5

cm

DETAIL

B1

16

9c

m

DETAIL :

KOLOM TENGAH

1 BUAH

sumbu

balok uji1

59

cm

14

2c

m

3

00.5

cm

10 cm 8,5 cm10 cm10 cm10 cm8,5 cm

8,5

cm

8,5

cm

40

cm

57

cm

57 cm

PLAT SAMBUNGPlat tebal 15 mm

Diameter lubang 33 mm

Diameter bout 30 mm

Panjang bout 150 mm

DETAIL A :

SAMBUNGAN

KOLOM DENGAN

ALAT UJI

TAMPAK SAMPING

10 cm 5 cm10 cm10 cm10 cm5 cm5

cm

5 c

m4

0 c

m

50

cm

50 cm

Plat tebal 90 mm

Diameter lubang 33 mm

Diameter bout 30 mm

Panjang bout 150 mm

KOLOM

PROFIL

H 250

15

.5 c

m

6 c

m5

.5 c

m4

cm

1.5 cm

6 cm7 cm 7 cm

20 cm

PROFIL H 250

5.5

cm

6 c

m4

cm

280 cm2

cm

PROFIL H 250 KOLOM

KOLOM

LasPEN

PLAT 2 X 1.5 CM

as

5 c

m

DETAIL B1 :

SAMBUNGAN PEN

PADA KOLOM

TAMPAK SAMPNG TAMPAK DEPAN

PE

N

Plat 1.5 cm Plat 1.5 cm

20 cm

7 cm 7 cm4

cm

5.5

cm

6 c

m

15

.5 c

m

1.5 cm

25

cm

5 c

m

6 c

m5.5

cm

2.5

cm

1.5

cm

1.5

cm

as

LANTAI BETON

DETAIL B2 :

DUDUKAN PEN PADA BALOK

TUMPUAN

4 c

m

PEN

6 cm

2 cm

Pa

nja

ng

ko

lom

14

8.5

cm

Pa

nja

ng

po

ton

ga

n b

alo

k 1

45

.5c

m1.5

cm

1.5

cm

12

cm

LIHAT

DETAIL C

16

9c

m

PR

OF

IL I 2

00

DETAIL :

KOLOM PINGGIR

2 BUAH

DETAIL

B1

8.5

cm

asas

BA

LO

K U

JI

KOLOM

PROFIL I 200

Plat t = 1.5 cm

1.5cm

7cm

7cm6

cm

20cm

6c

m6

cm

9c

m

21

cm

6c

m6

cm

9c

m

2.5

cm

1.5

cm

1.5

cm

PEN

PE

N

as ϕ 5 cm

DETAIL C : DUDUKAN PEN UNTUK

BALOK UJI

TAMPAK SAMPING TAMPAK DEPAN

12

cm

6cm

6c

m6

cm

6c

m

18

cm

6cm

8.5cm

20.5cm

1,5cm

8c

m6

cm

8c

m6

cm

6c

m

18

cm

34

cm

/ 2

2 c

m

4cm 4

cm

2cm

10 cm

Plat 2cm

Plat 1,5 cm

Balok Uji

PEN

DETAIL D :

SAMBUNGAN PEN BALOK UJI

TAMPAK SAMPING TAMPAK DEPAN

31,86cm

9cm

9cm6,93

cm6,93

cm

146cm

181cm

35cm

LIHAT

DETAIL D

LIHAT

DETAIL E

LIHAT

DETAIL D

LIHAT

DETAIL E

181cm

BALOK UJI KASTELLA

BALOK UJI SOLID

6,93cm

6,93cm

9cm

31.86cm

15,93cm

33.5cm

144.5cm

Panjang bahan 193.93 cm

12

cm IWF 200 100 5.5 8

Plat sambung t 15 mm Plat sambung t 15 mm

DETAIL PEMBUATAN BALOK

KASTELLA

4 BUAH

18 cm

10 cm4

cm4

cm

22

cm

5 c

m6

cm

6 c

m5

cm

18 cm

10 cm

4 cm 4

cm

34

cm

6 c

m1

2 c

m6

cm

5 c

m5

cm

18 cm

10 cm

4 cm

4 cm

46

cm

6 c

m1

2 c

m6

cm

7 c

m7

cm

4 c

m4

cm

7 c

m7

cm

6 c

m6

cm

6 c

m6

cm

34

cm

10 cm

KOLOM H 250

250 cm

BALOK SOLID

(2 BH)

BALOK KASTELLA

(2 BH)BALOK KASTELLA

BETON (2 BH)

DETAIL E : SAMBUNGAN BALOK UJI DENGAN

KOLOM

Lubang untuk bout d. 19 mm

50cm

50cm 50

cm50

cm50

cm50

cm50

cm50cm

50cm 50

cm

30cm

205cm

205cm

235cm

440cm

50

cm

50

cm

DETAIL

PERLETAKAN KOLOM

Pelat tebal 2 cm

15

.5c

m

6c

m5

.5c

m4

cm

6cm

7cm

7cm

20cm

3 lbr

1 Plat 2 cm

Det. B1

6cm

6c

m6

cm

6c

m

18

cm

6cm

8.5cm

20.5cm

6 lbr

2

Plat 2 cm

Det. D

25 x 64 cm

3 lbr

16

Landasan B2

Pelat Tebal 1.5 cm

20cm

7cm 7

cm

4c

m6

cm

15

.5c

m

5.5

cm

6cm

6 lbr

3Plat 1,5 cm

Det. B2

7cm

7cm6

cm

20cm

6c

m6

cm

9c

m

21

cm

4 lbr

4

Det. C

18 x 46 cm

2 lbr

5

Cas. Bet.

10 x 32.5 cm

4 lbr

6

Cas.Bet + Cas

18 x 34 cm

2 lbr

7

Cas.

18 x 22 cm

2 lbr

9

Solid

22 X 25 CM

2 lbr

13

Det. B2

57 X 57 CM

1 lbr

11

Det. A

25 X 27 CM

1 lbr

8

Det. B1

10 X 22 CM

2 lbr

10

Solid

24 x 25

cm

1 lbr

12

Det. B2

16 x 21 cm

2 lbr

14

Det. C 12 X 22 CM

2 lbr

15

Det. B1

Lampiran 3